DE3315186C2 - Abstandszünder für Panzerabwehr-Geschosse - Google Patents

Description

Schutz gegen Störeinflüsse aus der Umgebung. Insbesondere die Herstellung des Gehäuses aus Leichtmetall eröffnet preisgünstige Spritzguß-Fertigungsmöglichkeiten bei guter Abschirmung der im Innern des geschlossenen Ringgehäuses gelegenen Signalverarbeitungsschaltungen gegen äußere elektrische Störeinflüsse. Ein Teil dieses ringförmigen Gehäuses kann unmittelbar als Spulenträger für die Feld- oder Induktionsspule des Magnetsensors dienen, wodurch insoweit Bauteile und Einbauraum gespart werden. Der vollständige Einschluß dieser Spule in eine nichtmagnetisierbare, elektrisch leitende Umhüllung erbringt darüber hinaus für den Magnetsensor den wesentlichen Vorteil, daß höherfrequente magnetische Wechselfeldkomponenten stärker gedämpft werden und die — grundsätzlich über der Frequenz linear ansteigende — Induktionscharakteristik somit in eine funktionsgünstigere Bandpaßcharakteristik umgeformt wird, ohne dafür zusätzlich schaltungstechnischer Aufwendungen wie im Ff»lle des magnetischen Zündsensors nach DE-PS 25 46 659 zu bedürfen.

Die Signalverarbeitungsschaltungen liegen im abgeschirmten Raum unmittelbar hinter der Magnetsensor-Spule und den optoelektronischen Elementen des Triangulationssensors, so daß sich kurze Leitungswege ergeben; wobei in dem ringförmigen Zünder-Gehäuse genügend Platz verbleibt, um, den optoelektrischen gegenüber peripher versetzt, auch noch weitere Funtionen wie Sicherheits- und Selbstzerlegungseinrichtungen für das Geschoß unterzubringen.

Zusätzliche Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark vereinfacht dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung. Es zeigt

F i g. 1 stark vereinfacht im Längsschnitt den Gefechtskopf mit eingebautem Abstandszünder für die Hohlladung eines Panzerabwehrgeschosses,

F i g. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild für die Signalverarbeitung im Abstandszünder,

F i g. 3 den Abstandszünder in Vorderansicht, bei abgebrochener Darstellung,gemäß Sichtpfeil III in Fig. 1 aber ohne die Haube und

F i g. 4 den Abstandszünder im Axialschnitt längs abgewinkelt verlaufender Schnittlinie gemäß Schnitt-Sichtpfeil IV in Fig. 3.

Der Gefechtskopf 1 eines in F i g. 1 in abgebrochener Längsschnitt-Darstellung angedeuteten Panzerabwehrgeschosses 2 weist als Gefechtsladung eine Hohlladung 3 mit spitzwinkligkegelförmiger Einlage 4 auf. Vor dieser erstrecken sich konzentrisch zur Geschoß-Längsachse 5 ein gegensinnig-kegelförmiger Hohlraum 6 und ein Stachelkanal 7 für die Ausbildung und Vorwärtsbewegung des nach Zündung der Hohlladung 3 aus der Einlage 4 entstehenden strahlförmigen Wirk-Stachels.

Der Gefechtskopf 1 ist frontseitig mit einer den flugdynamischen Anforderungen entsprechend geformten Haube 8 abgedeckt, hinter der das Gehäuse 9 des Abstandszünders 10 für die Hohlladung 3, den Stachelkanal 7 ringförmig und konzentrisch umgebend, eingebaut ist.

Der Abstandszünder 10 soll ein Zündsignal 11 (Fig.2) für das Anzünden des Gefechtskopf-Detonators (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) liefern, wenn die Annäherung des abgefeuerten Geschosses 2 an ein zu bekämpfendes, gepanzertes Ziel optimal sowohl für die Ausbildung wie auch für die Eindring-Wirkung des aus der Einlage 4 geformten Hohlladungs-Stachels ist, ohne daß der Gefechtskopf 1 einen schnorchelförmig vorverlegten mechanischen Abstandszünder benötigt

Hierfür ist (F i g. 2) der Abstandszünder 10 sowohl mit einen: Magnetsensor 12 wie auch mit einem optoelektronischen Triangulationssensor 13 ausgestattet Sensoren dieser beiden Gattungen sind aus der elektronischen Zündertechnik bekannt und brauchen deshalb hier nicht

ίο näher erläutert zu werden; vgl. für den Magnetsensor 12 beispielsweise die DE-OS 31 18 287, und für den Triangulationssensor 13 die DE-OS 26 31 212 unter Berücksichtigung einer bevorzugten Empfangssignal-Verarbeitung in einer Sende-Empfangs-Einrichtung 14 gemäß DE-PS 24 56 162 und DE-PS 26 08 066.

Das Zündsignal 11 wird vom Abstandszünder 10 geliefert wenn eine UND-Schaltung 15 durchschaltet weil ihre Eingangssignale gleichzeitig vorliegen, nämlich das Detektionssignal 16 aus einer dem Magnetsensor 12 nachgeschalteten Signalverarbeitungseinrichtung 17, sowie ein Distanzsignal 18 und gegebenenfalls ein Schwellensignal 53 aus einer Bewertungsschaltung 19.

In der Bewertungsschaltung 19 ist eine gesonderte Schwellwertstufe 20 vorgesehen, wenn sie nicht bereits in der Sende-Empfangs-Einrichtung 14 verwirklicht ist um sicherzustellen, daß nur Empfangssignale vorgegebenen Mindcstpegels bei der Gewinnung des Zündimpulses 11 berücksichtigt werden. Das Schwellensignal 53 erscheint wenn der Intensitätsverlauf des Reflexionssignales 24 über der Zeit und damit über der Annäherung ans Ziel im Bereiche des Triangulations-Schnittpunkts den Pegel gemäß Vorgabe von der Schwellwertstufe 20 überschritten hat. Außerdem weist die Bewertungsschaltung 19 eine Serienschaltung aus Tiefpaßfilter 21, Differenzierstufe 22 und Nulldurchgangsdetektor 23 auf. Dadurch wird von der Bewertungsschaltung 19 das Distanzsignal 18 geliefert, wenn erstmals ein Extremum (erster Differentialquotient über der Zeit wird zu Null) vom Reflexionssignal 24 durchlaufen wird. Aufgrund dieser Auslegung der Bewertungsschaltung 19 bedarf es keiner zusätzlichen schaltungstechnischen Berücksichtigung der schwankenden Reflexionsgegebenheiten am Ziel; denn aufgrund der Intensitätsverläufe des Reflexionssignals 24 über der Zeit für unterschiedliehe Ziel-Reflexionsgegebenheiten ist der Zeitpunkt des Auftretens des Distanzsignales 18 — unter Berücksichtigung des Triangulationswinkels — in vertretbar engen Grenzen bestimmt.
Es tritt ein Zündsignal 11 also nur auf, wenn die Annäherung an einen Reflektor im durch die Triangulationsdimensionierung vorgegebenen Entfernungsbereich zur typischen Annäherungskurve im Verlauf des Reflexionssignales 24 führt und außerdem der Magnetsensor 12 angibt daß es sich um einen ferromagnetischen Reflektor handelt, also aller Wahrscheinlichkeit nach um ein gepanzertes und somit mittels des Geschosses 2 tatsächlich zu bekämpfendes Ziel.

Der aus F i g. 1 sowie aus F i g. 3 und F i g. 4 ersichtliche mechanische Aufbau für den Abstandszünder 10 zeichnet sich durch flexible Anwendungsmöglichkeiten bei günstigen Fertigungsmöglichkeiten und hoher Beanspruchbarkeit aus. Denn der Abstandszünder 10 weist ein ringförmig geschlossenes und somit formstabiles Gehäuse 9 auf, welches einen konzentrischen Hohlraum zur Gewährleistung des Stachelkanales 7 durch den Gefechtskopf 1 (Fig. 1) umgibt. Ein Standard-Gehäuse 9 und damit ein Standard-Abstandszünder 10 kann somit für Gefechtsköpfe 1 unterschiedlicher Kaliber Anwen-

dung finden, indem bedarfsweise zwischen der Gehäuse-Wand und der Gefechtskopf-Außenhülle 26 ein Distanz- und Montagering (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) zur radialen Maßanpassung eingelegt wird.

Besondere mechanische Stabilitäten erhält das Gehäuse 9 auch dadurch, daß es im wesentlichen ein Rückteil 27 aufweist, das aus zwei konzentrisch voreinander, unter Zwischenlage einer Lochscheibe miteinander verbundenen Rohrstücken besteht; nämlich aufgebaut als Topf mit Boden-Öffnung 28 für Durchgang des Stachelkanales 7 und mit rückwärtig, an die Topf-Wand 25 hinter dem Boden 29, sich anschließendem hohlzylindrisch umlaufenden Einbau-Flansch 30. Dieser kann gegenüber dem Boden 29 noch durch einige radial eingesetzte und dreiecksähnlich berandete Versteifungsrippen 31 abgestützt sein, um den verwindungssteifen mechanischen Aufbau weiter zu steigern, ohne die Querschnitte des Hohlraumes 6 und des Kanals 7 zu beeinträchtigen.

Nach vorne, also zur Gefechtskopf-Haube 8 hin (F i g. 1), ist das topfförmige Gehäuse-Rückteil 27 durch einen Deckel 32 verschlossen, der auf dem Stirnrand 33 aufliegt und mit einem Ringkanal 34, gegenüber der Topf-Wand 25 radial nach innen versetzt, in das Rückteil 27 vor dem Topf-Boden so hineinragt, daß sich die Innenwand 35 und die Außenwand 36 des Ringkanals 34 bis auf den Rückteil-Boden 29 erstrecken.

Die zylindrische Außenwand 36 dient als Spulenträger für die Feldspule 37 des Magnetsensors 12, so daß es hierfür keines eigenständigen, zusätzliche Kosten verursachenden und zusätzlichen Platz beanspruchenden Spulenkörpers bedarf. Die Feldspule 37 kann vielmehr unmittelbar hinter dem Randbereich des Deckels 32 auf die Ringkanal-Außenwand 36 aufgewickelt werden; wobei zweckmäßigerweise letztere in eine parallel zum Rückteil-Boden 29 radial vorstehende Ringschulter 38 übergeht, um als rückwärtige axiale Begrenzung des Spulenwickelraumes zu dienen.

Das Zündergehäuse-Vorderteil, in Form des profilierten Deckels 32, und dessen Rückteil 27 bestehen vorzugsweise aus nicht-ferromagnetischen aber elektrisch leitenden, im Spritzguß formbaren Materialien wie etwa Aluminium oder anderem Leichtmetall. Dadurch ergeben sich einfach herstellbare stabile Raumformen; bei gleichzeitiger wünschenswerter Tiefpaßcharakter-Ansprechcharakteristik des Magnetsensors 12; d. h. eine trapezförmige Magnetsensor-Charakteristik und dadurch eine Ausfilterung der für die Zielidentifikation störenden — jedenfalls nicht notwendigen — höherfrequenten Anteile des bei der Zielannäherung erfaßten Magnetfeldes.

Die Signalverarbeitungsschaltungen des Abstandszünders 10 sind in den allseitig metallisch abgeschlossenen Ringkanal 34 zwischen Deckel 32 und Rückteil-Boden 29 eingebaut und dadurch gut gegen jegliche äußere elektromagnetische Störeir.flüsse abgeschirmt Für diesen Schaltungs-Einbau ragen in den Ringkanal 34, vorzugsweise vom Deckel 32 her, Halterungs-Bolzen 39 hinein, an denen Schaltungsträger 40 befestigt, beispielsweise Platinen für gedruckte Schaltungsführung festgenietet sind.

Zum Anschluß von elektrischen Signal- und Versorgungs-Leitungen 41 in Form eines Mehrader-Flachkabels mit Außen-Metallisierung als elektrischer Abschirmung weist der Deckel 32 wenigstens eine kastenförmige Vertiefung 42 auf, an deren Grund 43 elektrisch leitende Stifte 44 in einer elektrischen Isolierung 45 (bei-SDielsweise in Form eines Sinterglas-Sockels) gehaltert sind. Die rückwärtigen Enden der Stifte 44 sind mechanisch und elektrisch mit Leiterbahnen auf dem Schaltungsträger 40 verbunden, während die nach vorne in die Vertiefung 42 hineinragenden Enden der Stifte 44 an die Leitungen 41 angeschlossen sind. Das Flachkabel mit den Leitungen 41 verläßt die topfförmige Deckel-Vertiefung 42 längs eines abgeschrägten Übergangsbereiches 46, wo es mittels eines Metalldeckels 47 gegen den Vorderteil-Deckel 32 des Zünder-Gehäuses 9 angepreßt wird. Hierdurch ergibt sich eine hochfrequenzmäßige Abschirmung der Kabelanschluß-Stifte 44 und zugleich eine Masseverbindung vom Gehäuse 9 zum Schirm-Mantel um die Leitungen 41.
Vorzugsweise ist der Metalldeckel 47 zum hochfrequenzmäßigen Verschluß der Kabelmontage-Vertiefung 42 an der Gefechtskopf-Haube 8 (F i g. 1) befestigt; so daß bei einsatzbereitem Gefechtskopf 1 stets die Abschirmung der Kabelanschluß-Vertiefung 42 sichergestellt ist, andererseits bei abgenommener Haube 8 die Anschluß-Stifte 44 und damit die Schaltungen sofort für Prüfzwecke zugänglich sind.

An zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen ragen Rohrstücke 48 durch den Deckel 32 hindurch in seinen Ringkanal 34 hinein, deren Schrägstellung gegenüber der Zünder-Längsachse 5 die Triangulationsgeometrie des elektrooptischen Entfernungs-Sensors 13 bestimmt. Diese als Linsenträger dienenden Rohrstücke 48 können einstückig mit dem Deckel 32 ausgebildet, also angespritzt sein. Die vorderen öffnungen der Rohrstücke 48 sind durch optische Linsen 49 hermetisch verschlossen, die mittels eines Glassintermaterials auf einem schulterförmigen Sitz 50 festgelegt sind. Am rückwärtigen Ende des jeweiligen Rohrstückes 48 wird ein auf seinem Träger 51 vormontiertes optoelektronisches Triangulations-Element 52 (Fototransitor oder Fotodiode) angeordnet und mit dem Schaltungsträger 40 elektrisch verbunden. Nach Ausrichtung des Empfänger-Elementes 52 in Bezug auf den Strahlengang des optischen Reflexionssignales 24 wird der Träger 51 mittels Elektronenstrahlschweißung hinter seinem Rohrstück 48 fixiert; ein entsprechender Abgleich ist für den (in F i g. 4 nicht erfaßten) optoelektronischen Sender (beispielsweise in Form einer lichtimitierenden Diode) nicht erforderlich, da dieser bereits eingebaut ist, wenn das Empfängerelement 52 nach dem daraus sich ergebenden Verlauf des Reflexionssignales 24 ausgerichtet wird.

Während Einbauarbeiten in den Ringkanal 34 ist dieser, also der Deckel 32, rückwärtig noch nicht vom Topf-Boden 29 abgedeckt und deshalb frei zugänglich. Nach Abschluß der Einbau- und Justagearbeiten wird der rückwärtig und an der Peripherie mit seinem Triangulationssensor 13 und seinem Magnetsensor 12 komplett bestückte Deckel 32 des Zünder-Gehäuses 9 in den topfformigen Rückteil 27 bis zur Anlage gegen dessen Boden 29 eingesenkt und dort längs des Umfanges des Stachelkanals 7 sowie längs des Topfrand-Stirnrandes 33 im Elektronenstrahlverfahren hermetisch dicht verschweißt Dadurch ist eine weitere mechanische Versteifung und zugleich eine zusätzliche Abschirmung gegen elektrische Störfelder wie auch gegen Eindringen von Fremdkörpern aus der Umwelt, selbst bei langen Lagerzeiten unter ungünstigen Gegebenheiten, gewährleistet

Dieser kompakte Aufbau des Abstandszünders 10 in einem hermetisch geschlossenen Gehäuse 9 erlaubt weitgehend die Anwendung unkritischer und preiswerter Fertigungsmethoden wie Spritzguß, Bördelverbin-

dung und hermetischen Verschluß durch Schweißverbindungen. Dadurch ergibt sich ein autarker Abstandszünder 10, der aufgrund seines stabilen und geschlossenen Gehäuses 9 auch gesondert bereitgestellt, geprüft und dann je nach Anforderung in Geschosse 2 unterschiedlicher Art kurzfristig eingesetzt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

IS

X)

40 45

SO

55

Claims (9)

hinter dem Boden (29) einen hohlzylindrisch umlau- Patentansprüche: fenden Einbau-Flansch (30) aufweist 10. Abstandszünder nach Anspruch 9, dadurch ge-

1. Abstandszünder (10), für ein Panzerabwehr-Ge- kennzeichnet, daß zwischen dem Flansch (30) und schoß (2) mit Hohlladung (3), zum Liefern eines aus 5 dem Boden (29), radial außerhalb seiner öffnung (28) einer Zusammenschaltung von induktiv arbeiten- peripher gegeneinander versetzt dreieckähnlich dem Magnetsensor (12) und optoelektronisch arbei- berandete Versteifungs-Rippen (31) angeordnet tendem Triangulationssensor (13) ableitbaren Zünd- sind.

signales (11), wobei der Magnetsensor (12) eine koaxial zur Hohlladungs-Längsachse (5) angeordnete 10

Feldspule (37) aufweist und der Triangulationssen-

sor (13) in Richtung dieser Längsachse (5) orientiert
ist, dadurch gekennzeichnet, daß er als autarkes, in ein Geschoß (2) konzentrisch zur Stachel-Längsachse (5) einbaubares, zweiteiliges, ringförmi- 15 Die Erfindung betrifft einen Abstandszünder gemäß ges Gehäuse (9) ausgebildet ist das als Träger für die dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Feldspule (37) dient und in dem um einen Hohlla- Ein solcher Abstandszünder ist aus der DE-OS dungsstacbel-Kanal (7) herum ein Ringkanal (24) zur 29 22 583 bekannt Dort ist vorgesehen, die Spule des Aufnahme von Schaltungsträgern (40) ausgebildet Magnetsensors um den Flugkörper herumzulegen, nämist 20 lieh in einen ringförmigen Einstich, der in die Flugkör-

2. Abstandszünder nach Anspruch 1, dadurch ge- per-Mantelfläche beim Übergang von dessen konvexer kennzeichnet daß das Gehäuse (9) einen auf dem Spitzenausbildung zum zylindrischen Geschoßkörper Stirnrand (33) seiner Topf-Wand (25) aufliegenden vorgesehen ist; wobei augenscheinlich vorgesehen ist, in Deckel (32) aufweist der mit dem, rückwärtig daran diesem Einstich außerdem die Elemente optronischen ausgebildeten, umlaufenden Ringkanal (34) zwischen 25 Triangulationssensor unterzubringen.

einer zylindrischen Innenwand (35) und einer radial Als nachteilig bei derartiger konstruktiver Ausbil-

dagegen versetzten zylindrischen Außenwand (36) in dung eines solchen Abstandszünders ist nicht nur anzu-

ein topfförmiges Rückteil (27), radial gegenüber der sehen, daß der dort gezeigte Einbau in das Geschoß

Topf-Wand (25) versetzt, eintaucht dessen Kontur und damit dessen flugdynamisches Ver-

3. Abstandszünder nach Anspruch 2, dadurch ge- 30 halten aDträglich beeinflußt, sondern insbesondere auch, kennzeichnet, daß die Ringkanal-Außenwand (36) daß wenig flexible Fertigungs-, Prüf-, Lagerungs- und als der Spulenträger für die Magnetsensor-Feldspu- Austauschmöglichkeiten gegeben sind, da durch diese Ie (37) vorgesehen ist. Anordnung am Geschoß der Abstandszünder zu seinem

4. Abstandszünder nach Anspruch 3, dadurch ge- integralen Bestandteil wird.

kennzeichnet daß die Ringkanal-Außenwand (36) 35 Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zudem Deckel (32) gegenüber eine radial vorstehende gründe, einen Abstandszünder gattungsgemäßer Art Ringschulter (38) aufweist. derart auszubilden, daß er fertigungstechnisch und logi-

5. Abstandszünder nach einem der Ansprüche 1 stisch einfacher handhabbar und darüber hinaus vielseibis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Deckel tig einsetzbar ist.

(32) hindurch in den Ringkanal (34) hinein zwei ein- 40 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gat-

ander diametral gegenüberliegende und zur Zünder- tungsgemäßen Abstandszünder im wesentlichen da-

Längsachse (5) aufeinander zu geneigte Rohrstücke durch gelöst, daß er auch die Kennzeichnungsmerkmale

(48) hineinragen, die vorne durch optische Linsen des Anspruches 1 aufweist.

(49) hermetisch verschlossen sind und an deren Die Realisierung des Abstandszünders in einem der-Rückseite Träger (51) für optoelektronische Sende- 45 artigen, autarken ringförmigen Gehäuse eröffnet gün- bzw. Empfangs-Elemente (52) angeordnet sind. stige Serien-Fertigungsmöglichkeiten für einen Ab-

6. Abstandszünder nach einem der Ansprüche 1 Standszünder hoher mechanischer Stabilität und flexible bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringkanal (34) Anwendungsmöglichkeiten in unterschiedlich dimensiodie Schaltungsträger (40) für elektronische Schaltun- nierten Geschossen. Dieses ringförmige Gehäuse kann gen an Bolzen (39) hinter dem Deckel (32) gehaltert 50 hinter der Geschoß-Fronthaube innerhalb der Gesind. schoß-Kontur unabhängig vom Fertigungsgang des Ge-

7. Abstandszünder nach einem der Ansprüche 1 Schosses selbst eingebaut werden, ohne dadurch die Gebis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Deckel (32) schoß-Kontur zu verändern, also ohne die vorgegebewenigstens eine Vertiefung (42) in den Ringkanal nen ballistischen Eigenschaften des Geschosses zu be-(34) hinein ausgebildet ist, in deren Grund (43) An- 55 einträchtigen. Das im eingebauten Zustand den Hohllaschluß-Stifte (44) für einerseits herausführende Lei- dungsstachelkanal im Geschoß umgebende, stabile ringtungen (41) und andererseits Schaltungsträger (40) förmige Gehäuse ist funktionell autark, also nicht nur elektrisch isoliert gehaltert sind, wobei die Vertie- von der Fertigung des Geschosses getrennt herstellbar, fung (42) mittels eines kraftschlüssig aufgedrückten sondern auch separat prüf- und lagerbar. Bei Bedarf Abschirm-Metalldeckels (47) verschließbar ist. 60 wird es koaxial zur Hohlladungsstachel-Längsachse hin-

8. Abstandszünder nach Anspruch 7, dadurch ge- ter der Geschoßhaube eingebaut, wobei in wünschenskennzeichnet, daß der Metalldeckel (47) an einer Ge- werter Weise ein eindeutige funktionelle Trennung zwischoß-Haube (8) befestigt ist, hinter der das Gehäuse sehen der pyrotechnischen und der zünderseitigen Aus-(9) einsetzbar ist. stattung des Geschosses und somit eine einfache Funk-

9. Abstandszünder nach einem der vorangehen- 65 tionspüfung aufrechterhalten bleiben. Die geschlossene den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Bauform des Gehäuses fördert die mecha-Gehäuse (9) ein topfförmiges Rückteil (27) mit Sta- nische Stabilität des Abstandszünders und erbringt inchelkanal-Offnungen (28) in seinem Boden (29) und folge hermetischer Abdichtbarkeit auch zuverlässigen